EP1553754A1 - Procédé et dispositif d'établissement de trames par diffusion d'erreur et limitation d'encre par matrices de valeurs de seuils - Google Patents

Procédé et dispositif d'établissement de trames par diffusion d'erreur et limitation d'encre par matrices de valeurs de seuils Download PDF

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EP1553754A1
EP1553754A1 EP05290043A EP05290043A EP1553754A1 EP 1553754 A1 EP1553754 A1 EP 1553754A1 EP 05290043 A EP05290043 A EP 05290043A EP 05290043 A EP05290043 A EP 05290043A EP 1553754 A1 EP1553754 A1 EP 1553754A1
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EP
European Patent Office
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coordinates
vector
representative
pixel
image
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EP05290043A
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German (de)
English (en)
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EP1553754B1 (fr
Inventor
Nicolas Monnerie
Victor Ostromoukhov
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Sagemcom Broadband SAS
Original Assignee
Sagem SA
Sagem Communications SAS
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/52—Circuits or arrangements for halftone screening

Definitions

  • the present invention applies to the field of electronics and more particularly to the establishment of printing or display frames.
  • the present invention relates to a method of establishing frames by error diffusion using, during the screening, matrices of thresholds, possibly generated by simple electronic circuits.
  • a frame is a set of successive lines consisting of successive points (or pixels) whose two-dimensional arrangement and chromatic compositions and / or the luminances define an image.
  • the darning therefore corresponds to the attribution of a color and / or a luminance or a gray level at each pixel of the frame.
  • Diffusion dithering methods are known in the prior art errors in which the gray levels of the pixels of an image in progress dithering are compared to a threshold to give pixels the color black or white color.
  • the error corresponding to the approximation made is kept in memory for influence the comparison at the threshold of the next and neighboring pixels in the frame.
  • the error realized on each pixel is thus diffused on the pixels neighbors. Thanks to this diffusion of error, pixels with different levels gray, for example 8-bit coded, are not directly printable or displayable are transformed into black and white pixels coded on 1 bit whose combination has the same visual appearance as grayscale original.
  • pixels whose exact color eg 32-bit coded
  • pixels directly printable or displayable colors eg coded on 8 bits
  • the present invention aims to overcome certain disadvantages of the prior art by providing a signal frame establishment method representative of an image, by error diffusion, which allows the limitation by using threshold value matrices, while preserving a good quality of the image obtained.
  • a proposed embodiment variant allows a quick process, because it does not require consultation system of matrices stored in memory.
  • the invention consists of a process signal frame establishment of an image, for example error diffusion, realizing a representation of the pixels in "vectors" of a representation space of which at least one dimension corresponds to a chromatic component and in which some vectors, said "Reference vectors", each corresponds to a composition chromatic directly printable or displayable by devices the weft is intended, characterized in that it comprises at least an ink limitation step by using at least one matrix of threshold values containing threshold values calculated from least part of the signals representative of the coordinates of the pixel in the image.
  • the signal assignment step representative of the coordinates of the adjusted vector of the representative signals coordinates of the reference vector closest to the adjusted vector representative of the pixel being processed is performed by an algorithm calculation of the reference vector closest to the adjusted vector representative of the pixel being processed.
  • the signal assignment step representative of the coordinates of the adjusted vector of the representative signals coordinates of the reference vector closest to the adjusted vector representative of the pixel being processed is performed by comparison values of the signals representative of the coordinates of the adjusted vector representative of the pixel being processed with threshold values adjustable for each dimension of the representation space.
  • the signal assignment step representative of the coordinates of the adjusted vector of the representative signals coordinates of the reference vector closest to the adjusted vector representative of the pixel being processed is performed by consultation of a memory containing a correspondence table between a plurality of adjusted vectors representative of chromatic compositions and a plurality reference vectors representative of chromatic compositions directly printable or viewable by the devices to which the frame is destiny.
  • the calculation of the vector error is independent of the final reference vector attributed to the pixel but depends on the reference vector closest to the adjusted vector representative of the pixel being processed before the step of integrating the decision value of validation of the chromatic components of the pixel and includes a step of calculating an error vector whose coordinates, in said space, are equal to the difference between the coordinates of the most near attributed to the adjusted vector representative of the pixel being processing and its adjusted coordinates previously stored in memory.
  • the diffusion of the vector error memorized consists of the adjustment of the initial vectors by adding, in said space, signals representative of the coordinates of an error vector calculated and stored for one pixel, to the signals representative of coordinates of the initial vectors representative of the following pixels and neighbors in the frame, to obtain adjusted vectors.
  • the method also comprises a step of transmitting signals representative of the coordinates of the final reference vector representative of the pixel being processed to the device to which the frame is intended, which can be done directly or after conversion of the signals representative of the reference vectors endings assigned in usable values by the devices to which the frame is intended, to determine the color characteristics and / or luminance of a point of the image.
  • the step of adjusting the threshold value extracted is the addition of an adjustable offset factor then the multiplication by an adjustable scale factor.
  • said matrix of threshold values is a Bayer matrix constructed from representative signals of coordinates of the pixels in the image, represented on n bits, among which several m least significant bits are used to calculate the values of thresholds of chromatic compositions contained in the matrix, the number m of low-order bits used defining the reduced dimensions of the matrix with respect to the complete image and the remaining n-m bits defining the different complementary positions in which the use of the matrix must be repeated for the treatment of the image in its entirety.
  • the threshold values contained in the matrix are calculated by an algorithm implementing the theory mathematical sequences of low discreteness.
  • the algorithm for calculating the values of thresholds contained in the matrix implements the suites of Van Der Corput.
  • said matrix of threshold values is generated by an electronic circuit implemented in the device signal frames, instead of being stored in a memory and consulted for each pixel.
  • a device frame setting apparatus comprising image processing means line in successive lines composed of successive pixels, means for storing successive pixels of at least one line of the frame, means for calculating signals representative of the coordinates of the pixels in the image, conversion means of each pixel of the image under shape of a vector of a space of which at least one dimension corresponds to a chromatic and / or luminance component, allocation means from reference vector coordinates to vector coordinates representative of the pixels being processed, calculation means and memorization of errors introduced by the pixel processing, means error diffusion on adjacent pixels of the frame and means of transmission of control signals elaborated according to the frame to the devices for which the frame is intended, characterized in that comprises at least one matrix relating to a chromatic component and containing threshold values generated from at least some of the signals representative of the coordinates of the pixels in the image.
  • the means for calculating the signals representative of the coordinates of the pixels in the image allow the discrimination, among the n signals representative of the coordinates of pixels in the image, of several m bits of low weight for generation threshold values of the matrix and remaining n-m bits for the definition of the region of the image in which the signals representative of the coordinates of the initial vectors representative of the pixels, in the dimension of the space corresponding to the chromatic component concerned by the matrix, should be compared to these threshold values of the matrix.
  • the matrix of threshold values is generated by an electronic circuit implemented in the device of setting up the frame and comprising, in two dimensions, inputs at least in number corresponding to the number m of least significant bits for receive, among the signals representative of the coordinates of the pixels in image, these m low-weight bits, used for generating the values of thresholds, through logic gates connected to some of said inputs of the circuit and constituting the outputs of the circuit, carrying the signals representative of the threshold values of the matrix.
  • the present invention of method and apparatus for establishing frames (1) of vector error diffusion signals (52) and limitation of ink by threshold value matrices uses a screening method by classic error diffusion but also includes steps of ink limitation, based on the use of matrices (3) of thresholds, in parallel with the error diffusion dithering steps. Thanks to means for converting each pixel of the image into a vector, the vector error diffusion screening device (52) performs a representation (15) of successive pixels of an image into initial vectors (16) of a representation space (2), of which at least one dimension corresponds to a chromatic and / or luminance component. Among these vectors, some represent a combination of colors directly printable or viewable by the devices (100) to which the frame (1) is destiny and are called reference vectors (30).
  • Figure 1 shows the method according to the invention as iterated for each pixel (11) of the frame (1), by means of image processing means to be wired in lines successive series of successive pixels and means of storing successive lines of the frame, present in the device frame establishment. Pixels already processed are represented in hatched, the pixel (11) being processed is represented in black and the Unprocessed pixels are shown in dotted lines.
  • the representation (15) of the pixel (11) being processed into an initial vector (16) in space (2) of representation is then adjusted according to vector errors (52) stored, possibly introduced on the pixels (10) above and neighbors in the frame.
  • This adjustment (19) of the initial vector (16), representative of the pixel (11) being processed results in a vector adjusted (20) whose coordinates depend on the vector error (52) possibly carried out on the pixels (10) preceding and neighboring in the frame.
  • a step of storing (29) this adjusted vector (20) in a memory will allow the calculation of the vector error (52) introduced on the pixel (11), which will be broadcast to the next and neighboring pixels (12) in the frame.
  • the nearest reference vector (30) of the adjusted vector (20) representative of the pixel (11) is sought to attribute pixel (11) of the signals directly usable by the device (100) to which the frame is intended.
  • This search (25) of the reference vector (30) closer can be done in several ways, depending on the algorithms known from the prior art. For example, it may consist of a calculation systematic reduction of the minimum difference between an adjusted vector (20) representative of the pixel (11) and a reference vector (30). Another way consists in comparing the values of the signals representative of coordinates of the adjusted vector (20) representative of the pixel (11) in each dimensions of the representation space with threshold values adjustable then to the assignment to the coordinates of the vector of the value extreme on whose side they are in relation to these thresholds in each of the dimensions. A faster way is a consulting a table containing the closest reference vector (30) for each of the adjusted vectors (20) possible in the space of representation.
  • the vector error (52) consists of an error vector (521) that will be added to the coordinates of the following pixel representation vectors and neighbors in the frame by means of error diffusion means on pixels adjacent to the frame.
  • This addition of the error vector (521) to the pixels successively constitutes the diffusion (60) of error, independent of the decision final validation or not of the different chromatic components of pixels.
  • This error diffusion (60) is represented in the frame (1) by the arrows between neighboring pixels. It allows a pixel set to present the same visual aspect as the original image despite the mistakes made in because of the closest reference vector (30) assignment.
  • the image to be processed is a black and white image, consisting of different gray levels.
  • the space (2) for representing the pixels of a such an image then has only one dimension, which corresponds to a gray color component (that is, gray levels).
  • Both only possible reference vectors (30) then correspond to a vector representing a white pixel and a vector representing a black pixel.
  • the nearest reference vector (30) (white or black) will be chosen.
  • the vector error introduced corresponds to the difference between the level of initial gray of the pixel and the assigned black or white.
  • the gray level of the pixel (11), as well as its coordinates in the image are used in ink limitation steps to decide if it is necessary to print this pixel.
  • Using a single matrix (3) of threshold values will then be sufficient to extract a value gray level threshold at which to compare the gray level of a pixel (11), depending on its position (x11, y11) in the image.
  • the image to be processed is a color image consisting of dots composed of mixtures of different colors.
  • the space (2) of representation of the pixels will then have several dimensions, at least some of which correspond to chromatic components (i.e. colors).
  • the search for reference vector (30) is therefore more complex and consists of to look for the combination of chromatic components directly usable by the device to which the frame is intended, the closest to the combination of chromatic components represented by the vector adjusted (20) representative of the pixel (11).
  • the vector error (52) introduced will be broadcast at the next and neighboring pixels (12) in the frame.
  • the stages of ink limitation in parallel to this screening by error diffusion will be also more complex because the use of several matrices (3) of Threshold values will be necessary.
  • Each matrix (3) of threshold values will be used to extract a color threshold value to which compares the content of a pixel (11) in this color, that is to say the coordinates, in one dimension, of the initial vector (16) representative of a pixel (11), before adjustment (19) as a function of vector errors (52).
  • the ink limitation steps consist of the comparison of coordinates of the initial vector (16), in each of the dimensions of the space (2) of representation, with threshold values allowing decide whether the chromatic component represented by this dimension should whether or not printed (or displayed).
  • the threshold value corresponding to this position in the matrix (3) corresponding to the chromatic component concerned will be extracted (31) for the comparison (33).
  • This comparison (33) of coordinates of the initial vector (16) representative of the pixel (11) being for each chromatic component i.e.
  • each dimension of space (2) of representation to a threshold value extracted from a matrix (3) corresponding to this chromatic component, leads to the attribution of a value (34) of decision of validation of this component chromatic of the pixel.
  • This validation decision value (34) for each dimension of the space of representation will condition the presence or absence, in the printed or displayed pixel, of each of the chromatic components represented by each of the dimensions of the space (2).
  • the coordinates of the vector (30) assigned reference, the closest to the adjusted vector (20) will be modified (35) to obtain a final reference vector (41).
  • Each Representative vector of a pixel (11) being processed will therefore be replaced by a final reference vector (41) whose coordinates depend on the position (x11, y11) of this pixel in the image and both of its chromatic composition and that of neighboring pixels in the frame.
  • a grayscale image When a pixel (11) is processed, its position, defined by its coordinates (x11, y11) in the plane of the image is processed, in the frame setting device, by calculation means signals representative of the coordinates of the pixels in the image.
  • a matrix (3) of thresholds containing a gray level threshold value for each of the possible positions (x11, y11) of the pixel (11) being processed. From coordinates (x11, y11) of the pixel (11) being processed, a step extraction (31) of the threshold value in the matrix (3) allows determine the gray level threshold value corresponding to this position in the matrix.
  • a step of adjustable (32) of the extracted threshold value then consists in adding to the threshold extracted an offset factor (321) adjustable then to multiply the value obtained by a factor (322) of scale adjustable.
  • the threshold value thus obtained will then be compared (33) with the value of the signal representative of the coordinates of the initial vector (16) in this dimension, that is to say the gray level of the pixel (11).
  • the extreme value white or black
  • This attribution of extreme value corresponds to the assignment of a pixel validation decision value (34), that is to say, for example, decision of the printing or not of this pixel.
  • this value (34) of decision of validation for a chromatic component corresponds to the decision, by example, the impression or not of the color represented by this chromatic component for this pixel. If all the decision values of validation, for example, to a ban on the printing of chromatic components, the reference vector (41) final will be a white pixel (no ink will have been printed). Yes, on the contrary, all the validation decision values correspond, by example, to an authorization of the printing of the chromatic components concerned, the final reference vector (41) will be identical to the reference vector (30) closest to the adjusted vector (20), representative of the pixel (11) being processed after adjustment of the initial vector (16) according to the vector errors made on the neighboring pixels in the frame.
  • a step of transmission (40) of signals representative of coordinates of the final reference vector (41) assigned to the pixel (11), thanks to command transmission means, to the device (100) at which the frame is intended, allows the printing or display of the pixel (11) processed.
  • this step (40) can be done directly by sending these signals to the device (100). If the device requires signals in a different form from signals representative of coordinates of the final reference vector (41), this step (40) may well be understood to be associated with a step of converting these signals into signals usable by the device (100) to which the frame is intended.
  • FIG. 2 represents the image (1000) to be framed and the coordinates of pixels in the image, calculated by means of calculating signals representative of the coordinates of the pixels of the frame.
  • Signals representative of the coordinates of the pixels in the image along the axis of the X (X) are represented by broken arrows in Figures 2 and 3.
  • the signals representative of the coordinates of the pixels in the image according to the y-axis (Y) are represented by white arrows.
  • n signals representative of the coordinates of a pixel (11) in the image a part, for example several p bits of high weight (represented by the large arrows), represent a region (110) of the image (1000) in which pixel (11) is located.
  • Another part of the representative signals coordinates of the pixels in the image, for example several n-p bits of low weight (represented by the small arrows), represents the coordinates precise (x11, y11) pixel in this region (110) defined by several bits of high weight. Only this second part of the signals (the n-p bits of weight represented by the small arrows) is used in the matrix (3) for determine, from the precise coordinates (x11, y11) of the pixel, the threshold value at which to compare coordinates in the dimension concerned by the matrix, the initial vector (16) representative of the pixel (i.e. gray level of the pixel).
  • the matrix (3) of threshold values therefore has dimensions reduced compared to those of the image (1000) complete.
  • the repetition of the use of the matrix (3) in positions (110 to 118) complementary images (1000), defined by the first part of the signals (the most significant bits represented by the large arrows), will treat the entire image.
  • This first part of the signals representative of the coordinates of a pixel (11) in the image determines in which region (110) of the image (1000), covered by the matrix (3) of threshold values, is the pixel (11) being treatment.
  • the means for calculating the signals representative of the coordinates of the pixels of the frame allow the treatment of this region (110) by the matrix (3), represented by the most significant bits of the signals representative of the coordinates of the pixel (11) in the image (1000). Thanks to the use of the least significant bits of signals representative of coordinates of the pixel (11) in the image (1000), the threshold value corresponding to the coordinates of the pixel (11) in the matrix will be extracted for processing the gray level of the pixel (11).
  • the matrix (3) of threshold values is generated by an electronic circuit (300) implemented in the device frame establishment.
  • Figure 3 shows the electronic circuit (300) generating the matrix (3) of threshold values.
  • This circuit includes Inputs (301) (represented by white squares) receiving signals representative of the coordinates (x11, y11) of the pixel (11) in both dimensions of the image (1000).
  • the signals representative of the coordinates (x11, y11) of the pixel are represented by striped arrows for those on the x-axis and arrows white for those on the y-axis.
  • the coordinates of the representative vector of the pixel (11) being processed, in the dimension of the representation space (2) concerned by a matrix of threshold values, for example, the gray levels, are compared with the threshold value generated by the threshold value matrix generation circuit (300), from a part of the signals representative of the coordinates (x11, y11) of the pixel ( 11) in the image, for example several bits of low weight.
  • the coordinates of the pixel (11) are encoded on 8 bits, in each of the dimensions. Only 4 low-order bits are used for the calculation of the threshold value, generated by means of logic gates (only 4 of which are represented for this example) and conveyed by 8 outputs of the circuit (300) which therefore code the threshold value. on 8 bits. A gray level of the 8-bit coded pixel can be directly compared to this 8-bit coded threshold value to give the pixel an extreme value (white or black) coded on 1 bit. It will be understood that a method for setting the frame by error diffusion and ink limitation by matrix of threshold values has thus been realized.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'établissement de trame (1) de signaux représentatifs d'une image, par diffusion d'erreur, réalisant une représentation des pixels en « vecteurs » d'un espace (2) de représentation dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et dans lequel certains vecteurs, dits « vecteurs de référence », correspondent chacun à une composition chromatique directement imprimable ou affichable par les dispositifs auxquels la trame est destinée, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de limitation d'encre par utilisation d'au moins une matrice (3) de valeurs de seuils contenant des valeurs de seuils calculées à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) du pixel (11) dans l'image. Un mode de réalisation consiste en ce que la matrice (3) est générée par un circuit (300) électronique. <IMAGE>

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention s'applique au domaine de l'électronique et plus particulièrement à l'établissement de trames d'impression ou d'affichage. La présente invention concerne un procédé d'établissement de trames par diffusion d'erreur utilisant, au cours du tramage, des matrices de valeurs de seuils, éventuellement générées par des circuits électroniques simples.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Une trame est un ensemble de lignes successives constituées de points successifs (ou pixels) dont l'arrangement bidimensionnel et les compositions chromatiques et/ou les luminances définissent une image. Le tramage correspond donc à l'attribution d'une couleur et/ou d'une luminance ou d'un niveau de gris à chaque pixel de la trame.
Il est connu dans l'art antérieur des procédés de tramage par diffusion d'erreur dans lesquels les niveaux de gris des pixels d'une image en cours de tramage sont comparés à un seuil pour attribuer aux pixels la couleur noire ou la couleur blanche. A chaque comparaison au seuil, l'erreur correspondant à l'approximation réalisée est gardée en mémoire pour influencer la comparaison au seuil des pixels suivants et voisins dans la trame. L'erreur réalisée sur chaque pixel est donc diffusée sur les pixels voisins. Grâce à cette diffusion d'erreur, des pixels dont les différents niveaux de gris, par exemple codés sur 8 bits, ne sont pas directement imprimables ou affichables sont transformés en des pixels noirs et blancs codés sur 1 bit dont la combinaison présente le même aspect visuel que les niveaux de gris d'origine.
Il est également connu des procédés de tramage par diffusion d'erreur vectorielle dans lesquels les couleurs subissent un changement de l'espace des couleurs. Au lieu d'être représentées par des couches de couleurs primaires, les couleurs sont représentées par des vecteurs dans un espace à plusieurs dimensions. Chaque composante chromatique (et/ou de luminance) correspond à une dimension de l'espace. Les caractéristiques chromatiques (et/ou de luminance) d'un pixel sont donc représentées par un vecteur dans cet espace pluridimensionnel. Parmi les vecteurs de cet espace, certains correspondent exactement à des combinaisons de couleurs directement imprimables ou affichables par les dispositifs d'impression ou d'affichage et sont appelés vecteurs de référence. Pour chaque vecteur représentatif d'un pixel, le vecteur de référence le plus proche est recherché en calculant l'erreur vectorielle minimum (la différence minimum entre le vecteur représentatif du pixel et un des vecteurs de référence). L'erreur vectorielle introduite pour ce pixel est ensuite diffusée sur les pixels suivants pour influencer leur représentation vectorielle dans l'espace pluridimensionnel. En appliquant ce principe de diffusion d'erreur vectorielle, des pixels dont la couleur exacte (par exemple codée sur 32 bits) ne peut être imprimée ou affichée directement sont transformés en pixels composés de couleurs directement imprimables ou affichables (par exemple codée sur 8 bits) et dont la combinaison présente le même aspect visuel que les couleurs d'origine.
Ces procédés de tramage par diffusion d'erreur peuvent poser des problèmes de limitation d'encre. Souvent, certains pixels d'une trame peuvent ne pas être imprimés sans que la qualité de l'image ne soit dégradée. Il est alors avantageux de ne pas imprimer ces pixels inutiles afin de limiter le gaspillage d'encre et d'éviter des problèmes de saturation d'encre sur des papiers dont les propriétés d'absorption ne sont pas optimales. A cet effet, des procédés de limitation d'encre sont utilisés, avant ou après le tramage, pour décider des points à ne pas imprimer.
Ces procédés de limitation d'encre posent généralement des problèmes de qualité de l'image résultante à cause des algorithmes de décision des pixels à enlever utilisés.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image, par diffusion d'erreur, qui permet la limitation d'encre par utilisation de matrices de valeur de seuils, tout en préservant une bonne qualité de l'image obtenue. Une variante de réalisation proposée permet un procédé rapide, du fait qu'il ne nécessite pas la consultation systématique de matrices stockées en mémoire.
Ce but est atteint par le fait que l'invention consiste en un procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image, par diffusion d'erreur, réalisant une représentation des pixels en « vecteurs » d'un espace de représentation dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et dans lequel certains vecteurs, dits « vecteurs de référence », correspondent chacun à une composition chromatique directement imprimable ou affichable par les dispositifs auxquels la trame est destinée, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de limitation d'encre par utilisation d'au moins une matrice de valeurs de seuils contenant des valeurs de seuils calculées à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées du pixel dans l'image.
Selon une autre particularité, le procédé comporte les étapes suivantes pour chaque pixel de la trame :
  • représentation d'un pixel dans ledit espace sous la forme de signaux représentatifs d'un vecteur initial dont les coordonnées sont ajustées, en fonction des erreurs vectorielles mémorisées éventuellement introduites sur les pixels précédents et voisins dans la trame, pour obtenir un vecteur ajusté, dont les coordonnées sont stockées en mémoire ;
  • attribution aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement, puis calcul et mémorisation de l'erreur vectorielle introduite pour ce pixel, par comparaison des nouvelles coordonnées attribuées au vecteur avec ses coordonnées ajustées préalablement stockées en mémoire, puis diffusion de cette erreur vectorielle mémorisée aux pixels suivants et voisins dans la trame ;
  • extraction, à partir d'au moins une matrice de valeurs de seuils, les seuils étant relatifs à une composante chromatique correspondant à une dimension de l'espace de représentation des vecteurs, d'une valeur de seuil dite extraite, calculée à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées du pixel dans l'image ;
  • réglage de la valeur de seuil extraite pour obtenir une valeur de seuil résultante, puis comparaison de la valeur de seuil résultante avec la valeur du signal représentatif des coordonnées du vecteur initial dans cette dimension et attribution au pixel d'une valeur de décision de validation de la composante chromatique concernée par cette dimension de l'espace de représentation, correspondant à l'autorisation ou l'interdiction de l'attribution au pixel de cette composante chromatique ;
  • intégration de la valeur de décision de validation attribuée pour chacune des composantes chromatiques dans les coordonnées du vecteur de référence le plus proche attribué au pixel, pour la décision finale des coordonnées du vecteur à attribuer au pixel en cours de traitement, dit vecteur de référence final.
Selon une autre particularité, l'étape d'attribution aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement est réalisée par un algorithme de calcul du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement.
Selon une autre particularité, l'étape d'attribution aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement est réalisée par comparaison des valeurs des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement avec des valeurs de seuils réglables pour chacune des dimensions de l'espace de représentation.
Selon une autre particularité, l'étape d'attribution aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement est réalisée par consultation d'une mémoire contenant une table de correspondance entre une pluralité de vecteurs ajustés représentatifs de compositions chromatiques et une pluralité de vecteurs de référence représentatifs de compositions chromatiques directement imprimable ou affichable par les dispositifs auxquels la trame est destinée.
Selon une autre particularité, le calcul de l'erreur vectorielle est indépendant du vecteur de référence final attribué au pixel mais dépend du vecteur de référence le plus proche du vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement avant l'étape d'intégration de la valeur de décision de validation des composantes chromatiques du pixel et comporte une étape de calcul d'un vecteur d'erreur dont les coordonnées, dans ledit espace, sont égales à la différence entre les coordonnées du vecteur de référence le plus proche attribuées au vecteur ajusté représentatif du pixel en cours de traitement et ses coordonnées ajustées préalablement stockées en mémoire.
Selon une autre particularité, la diffusion de l'erreur vectorielle mémorisée consiste en l'ajustement des vecteurs initiaux par ajout, dans ledit espace, des signaux représentatifs des coordonnées d'un vecteur d'erreur calculé et mémorisé pour un pixel, aux signaux représentatifs des coordonnées des vecteurs initiaux représentatifs des pixels suivants et voisins dans la trame, pour obtenir des vecteurs ajustés.
Selon une autre particularité, le procédé comporte également une étape de transmission des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur de référence final représentatif du pixel en cours de traitement vers le dispositif auquel la trame est destinée, qui peut se faire directement ou après conversion des signaux représentatifs des vecteurs de référence finaux attribués en valeurs utilisables par les dispositifs auxquels la trame est destinée, pour déterminer les caractéristiques chromatiques et/ou de luminance d'un point de l'image.
Selon une autre particularité, l'étape de réglage de la valeur de seuil extraite consiste en l'ajout d'un facteur de décalage réglable puis la multiplication par un facteur d'échelle réglable.
Selon une autre particularité, ladite matrice de valeurs de seuils est une matrice de Bayer construite à partir des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, représentées sur n bits, parmi lesquels plusieurs m bits de poids faibles sont utilisés pour calculer les valeurs de seuils de compositions chromatiques contenues dans la matrice, le nombre m de bits de poids faibles utilisés définissant les dimensions réduites de la matrice par rapport à l'image complète et les n-m bits restant définissant les différentes positions complémentaires dans lesquelles l'utilisation de la matrice doit être répétée pour le traitement de l'image dans son intégralité.
Selon une autre particularité, les valeurs de seuils contenues dans la matrice sont calculées par un algorithme mettant en oeuvre la théorie mathématique des suites à basse discrépence.
Selon une autre particularité, l'algorithme de calcul des valeurs de seuils contenues dans la matrice met en oeuvre les suites de Van Der Corput.
Selon une autre particularité, ladite matrice de valeurs de seuils est générée par un circuit électronique implémenté dans le dispositif d'établissement de trames de signaux, au lieu d'être stockée dans une mémoire et consultée pour chaque pixel.
Le but de l'invention est également atteint par un dispositif d'établissement de trame comprenant des moyens de traitement de l'image à tramer en lignes successives composées de pixels successifs, des moyens de mémorisation des pixels successifs d'au moins une ligne de la trame, des moyens de calcul de signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, des moyens de conversion de chaque pixel de l'image sous forme d'un vecteur d'un espace dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et/ou de luminance, des moyens d'attribution de coordonnées de vecteurs de référence aux coordonnées des vecteurs représentatifs des pixels en cours de traitement, des moyens de calcul et de mémorisation d'erreurs introduites par le traitement des pixels, des moyens de diffusion d'erreur sur des pixels adjacents de la trame et des moyens de transmission de signaux de commandes élaborés en fonction de la trame vers les dispositifs auxquels la trame est destinée, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une matrice concernant une composante chromatique et contenant des valeurs de seuils générées à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image.
Selon une autre particularité, les moyens de calcul des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image permettent la discrimination, parmi les n signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, de plusieurs m bits de poids faibles pour la génération des valeurs de seuils de la matrice et des n-m bits restant pour la définition de la région de l'image dans laquelle les signaux représentatifs des coordonnées des vecteurs initiaux représentatifs des pixels, dans la dimension de l'espace correspondant à la composante chromatique concernée par la matrice, doivent être comparés à ces valeurs de seuils de la matrice.
Selon une autre particularité, la matrice de valeurs de seuils est générée par un circuit électronique implémenté dans le dispositif d'établissement de trame et comportant, dans deux dimensions, des entrées au moins en nombre correspondant au nombre m de bits de poids faible pour recevoir, parmi les signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, ces m bits de poids faibles, utilisés pour la génération des valeurs de seuils, grâce à des portes logiques connectées à certaines desdites entrées du circuit et constituant les sorties du circuit, véhiculant les signaux représentatifs des valeurs de seuils de la matrice.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 représente un schéma de l'algorithme itéré pour chaque pixel d'une image lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de tramage par matrice de valeurs de seuils et diffusion d'erreur.
  • la figure 2 représente un schéma du circuit électronique de génération de la matrice de valeurs de seuils selon l'invention.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION
La présente invention de procédé et de dispositif d'établissement de trames (1) de signaux par diffusion d'erreurs vectorielles (52) et limitation d'encre par matrices de valeurs de seuils utilise un procédé de tramage par diffusion d'erreur classique mais comporte également des étapes de limitation d'encre, reposant sur l'utilisation de matrices (3) de valeurs de seuils, en parallèle des étapes de tramage par diffusion d'erreur. Grâce à des moyens de conversion de chaque pixel de l'image sous forme d'un vecteur, le dispositif de tramage par diffusion d'erreur vectorielle (52) réalise une représentation (15) des pixels successifs d'une image en vecteurs initiaux (16) d'un espace (2) de représentation, dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et/ou de luminance. Parmi ces vecteurs, certains représentent une combinaison de couleurs directement imprimable ou affichable par les dispositifs (100) auxquels la trame (1) est destinée et sont appelés vecteurs de référence (30). La figure 1 représente le procédé selon l'invention tel qu'il est itéré pour chaque pixel (11) de la trame (1), grâce à des moyens de traitement de l'image à tramer en lignes successives composées de pixels successifs et des moyens de mémorisation de lignes successives de la trame, présents dans le dispositif d'établissement de trames. Les pixels déjà traités sont représentés en hachuré, le pixel (11) en cours de traitement est représenté en noir et les pixels non traités sont représentés en pointillé. La représentation (15) du pixel (11) en cours de traitement en un vecteur initial (16) dans l'espace (2) de représentation est ensuite ajustée en fonction des erreurs vectorielles (52) mémorisées, éventuellement introduites sur les pixels (10) précédents et voisins dans la trame. Cet ajustement (19) du vecteur initial (16), représentatif du pixel (11) en cours de traitement, aboutit à un vecteur ajusté (20), dont les coordonnées dépendent de l'erreur vectorielle (52) éventuellement réalisée sur les pixels (10) précédents et voisins dans la trame. Une étape de stockage (29) de ce vecteur ajusté (20) dans une mémoire permettra le calcul de l'erreur vectorielle (52) introduite sur le pixel (11), qui sera diffusée aux pixels (12) suivants et voisins dans la trame. Pour chaque vecteur ajusté (20) représentatif de la composition chromatique du pixel (11) en cours de traitement, le vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) est recherché pour attribuer au pixel (11) des signaux directement utilisables par le dispositif (100) auquel la trame est destinée. Cette recherche (25) du vecteur (30) de référence le plus proche peut être réalisée de plusieurs manières, selon les algorithmes connus de l'art antérieur. Par exemple, elle pourra consister en un calcul systématique de la différence minimale entre un vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) et un vecteur (30) de référence. Une autre manière consiste en la comparaison des valeurs des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) dans chacune des dimensions de l'espace de représentation avec des valeurs de seuils réglables puis à l'attribution aux coordonnées du vecteur de la valeur extrême du côté de laquelle elles se trouvent par rapport à ces seuils dans chacune des dimensions. Une manière plus rapide consiste en une consultation d'une table contenant le vecteur (30) de référence le plus proche pour chacun des vecteurs ajustés (20) possibles dans l'espace de représentation. Quelle que soit la méthode utilisée, elle permettra d'attribuer au pixel (11) un vecteur (30) de référence correspondant à une composition chromatique directement imprimable ou affichable par les dispositifs (100) auxquels la trame est destinée, tout en réalisant une approximation la plus faible possible. Cette approximation correspond à l'erreur vectorielle (52) introduite pour le pixel (11) en cours de traitement. Le vecteur (30) de référence est donc comparé au vecteur ajusté (20), stocké (29) en mémoire, pour le calcul de l'erreur vectorielle (52) introduite pour ce pixel (11), grâce à des moyens de calcul et de mémorisation d'erreur du dispositif de tramage. L'erreur vectorielle (52) consiste en un vecteur d'erreur (521) qui sera ajouté aux coordonnées des vecteurs de représentation des pixels suivants et voisins dans la trame grâce à des moyens de diffusion d'erreur sur des pixels adjacents de la trame. Cet ajout du vecteur d'erreur (521) aux pixels successifs constitue la diffusion (60) d'erreur, indépendante de la décision finale de validation ou non des différentes composantes chromatiques des pixels. Cette diffusion (60) d'erreur est représentée, dans la trame (1), par les flèches entre pixels voisins. Elle permet qu'un ensemble de pixel présente le même aspect visuel que l'image de départ malgré les erreurs réalisées à cause de l'attribution de vecteur (30) de référence le plus proche.
Dans une variante de réalisation correspondant au cas le plus simple, l'image à traiter est une image en noir et blanc, constituée de points de niveaux de gris différents. L'espace (2) de représentation des pixels d'une telle image n'a alors qu'une seule dimension, qui correspond à une composante chromatique grise (c'est-à-dire à des niveaux de gris). Les deux seuls vecteurs (30) de référence possibles correspondent alors à un vecteur représentant un pixel blanc et un vecteur représentant un pixel noir. Selon le niveau de gris représenté par le vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11), le vecteur (30) de référence le plus proche (blanc ou noir) sera choisi. L'erreur vectorielle introduite correspond à la différence entre le niveau de gris initial du pixel et le noir ou le blanc attribué. En parallèle de ce tramage par diffusion d'erreur, le niveau de gris du pixel (11), ainsi que ses coordonnées dans l'image sont utilisés dans les étapes de limitation d'encre pour décider s'il est nécessaire d'imprimer ce pixel. L'utilisation d'une seule matrice (3) de valeurs de seuils sera alors suffisante pour extraire une valeur de seuil de niveau de gris à laquelle comparer le niveau de gris d'un pixel (11 ), en fonction de sa position (x11, y11 ) dans l'image.
Dans une autre variante de réalisation plus complexe, l'image à traiter est une image en couleurs, constituée de points composés de mélanges de couleurs différentes. L'espace (2) de représentation des pixels aura alors plusieurs dimensions, dont au moins certaines correspondent à des composantes chromatiques (c'est-à-dire à des couleurs). La recherche du vecteur (30) de référence le plus proche est donc plus complexe et consiste à rechercher la combinaison de composantes chromatiques directement utilisable par le dispositif auquel la trame est destinée, la plus proche de la combinaison de composantes chromatiques représentée par le vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11). L'erreur vectorielle (52) introduite sera diffusée aux pixels (12) suivants et voisins dans la trame. Les étapes de limitation d'encre en parallèle de ce tramage par diffusion d'erreur seront également plus complexes car l'utilisation de plusieurs matrices (3) de valeurs de seuils sera nécessaire. On pourra utiliser par exemple une matrice (3) par composante chromatique traitée. Chaque matrice (3) de valeurs de seuils sera utilisée pour extraire une valeur de seuil de couleur à laquelle comparer la teneur d'un pixel (11) en cette couleur, c'est-à-dire les coordonnées, dans une dimension, du vecteur initial (16) représentatif d'un pixel (11), avant ajustement (19) en fonction des erreurs vectorielles (52).
Les étapes de limitation d'encre consistent en la comparaison des coordonnées du vecteur initial (16), dans chacune des dimensions de l'espace (2) de représentation, avec des valeurs de seuils permettant de décider si la composante chromatique représentée par cette dimension doit être ou non imprimée (ou affichée). En fonction de la position (x11, y11) du pixel (11) dans l'image, la valeur de seuil correspondant à cette position dans la matrice (3) correspondant à la composante chromatique concernée sera extraite (31) pour la comparaison (33). Cette comparaison (33) des coordonnées du vecteur initial (16) représentatif du pixel (11) en cours de traitement, pour chaque composante chromatique (i.e. chaque dimension de l'espace (2) de représentation), à une valeur de seuil extraite d'une matrice (3) correspondant à cette composante chromatique, aboutit à l'attribution d'une valeur (34) de décision de validation de cette composante chromatique du pixel. Cette valeur (34) de décision de validation attribuée pour chacune des dimensions de l'espace de représentation conditionnera la présence ou l'absence, dans le pixel imprimé ou affiché, de chacune des composantes chromatiques représentées par chacune des dimensions de l'espace (2). En fonction de la valeur (34) de décision de validation de chaque composante chromatique du pixel, les coordonnées du vecteur (30) de référence attribué, le plus proche du vecteur ajusté (20), seront modifiées (35) pour obtenir un vecteur (41) de référence final. Chaque vecteur représentatif d'un pixel (11) en cours de traitement sera donc remplacé par un vecteur (41) de référence final dont les coordonnées dépendent de la position (x11, y11) de ce pixel dans l'image et à la fois de sa composition chromatique et de celle des pixels voisins dans la trame.
Le cas le plus simple d'une image en niveaux de gris sera gardé pour l'explication du procédé selon l'invention. Lorsqu'un pixel (11) est traité, sa position, définie par ses coordonnées (x11, y11) dans le plan de l'image est traitée, dans le dispositif d'établissement de trame, par des moyens de calcul de signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image. Pour une image en niveaux de gris, on utilisera une matrice (3) de valeurs de seuils contenant une valeur de seuil de niveau de gris pour chacune des positions (x11, y11) possibles du pixel (11) en cours de traitement. A partir des coordonnées (x11, y11) du pixel (11) en cours de traitement, une étape d'extraction (31) de la valeur de seuil dans la matrice (3) permet de déterminer la valeur de seuil de niveau de gris correspondant à cette position dans la matrice. Une étape de réglable (32) de la valeur de seuil extraite consiste ensuite à ajouter au seuil extrait un facteur (321) de décalage réglable puis à multiplier la valeur obtenue par un facteur (322) d'échelle réglable. La valeur de seuil ainsi obtenue sera alors comparée (33) avec la valeur du signal représentatif des coordonnées du vecteur initial (16) dans cette dimension, c'est-à-dire au niveau de gris du pixel (11). En fonction de cette comparaison (33), la valeur extrême (blanc ou noir), du côté de laquelle le niveau de gris du pixel se trouve, par rapport à cette valeur de seuil résultante, est attribuée au pixel. Cette attribution d'une valeur extrême correspond à l'attribution d'une valeur (34) de décision de validation du pixel, c'est-à-dire, par exemple, de décision de l'impression ou non de ce pixel. Dans le cas d'une image en couleur, cette valeur (34) de décision de validation pour une composante chromatique correspond à la décision, par exemple, de l'impression ou non de la couleur représentée par cette composante chromatique pour ce pixel. Si toutes les valeurs de décision de validation correspondent, par exemple, à une interdiction de l'impression des composantes chromatiques qu'elles concernent, le vecteur (41) de référence final correspondra à un pixel blanc (aucune encre n'aura été imprimée). Si, au contraire, toutes les valeurs de décision de validation correspondent, par exemple, à une autorisation de l'impression des composantes chromatiques qu'elles concernent, le vecteur (41) de référence final sera identique au vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20), représentatif du pixel (11) en cours de traitement après ajustement du vecteur initial (16) en fonction des erreurs vectorielles réalisées sur les pixels voisins dans la trame.
Une étape de transmission (40) des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur (41) de référence final attribué au pixel (11), grâce à des moyens de transmission d'ordres, vers le dispositif (100) auquel la trame est destinée, permet l'impression ou l'affichage du pixel (11) traité. Lorsque les signaux représentatifs des coordonnées du vecteur (41) de référence final sont adaptés au dispositif, cette étape (40) pourra se faire directement par envoi de ces signaux vers le dispositif (100). Si le dispositif nécessite des signaux sous une forme différentes des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur (41) de référence final, cette étape (40) pourra bien entendu être associée à une étape de conversion de ces signaux en signaux utilisables par le dispositif (100) auquel la trame est destinée.
La figure 2 représente l'image (1000) à tramer et les coordonnées des pixels dans l'image, calculées grâce à des moyens de calcul de signaux représentatifs des coordonnées des pixels de la trame. Les signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image selon l'axe des abscisses (X) sont représentés par des flèches rayées sur les figures 2 et 3. Les signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image selon l'axe des ordonnées (Y) sont représentés par des flèches blanches. Parmi les n signaux représentatifs des coordonnées d'un pixel (11) dans l'image, une partie, par exemple plusieurs p bits de poids fort (représentés par les grandes flèches), représentent une région (110) de l'image (1000) dans laquelle le pixel (11) se trouve. Une autre partie des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, par exemple plusieurs n-p bits de poids faible (représentés par les petites flèches), représente les coordonnées précises (x11, y11) du pixel dans cette région (110) définie par plusieurs bits de poids fort. Seule cette deuxième partie des signaux (les n-p bits de poids faible représentés par les petites flèches) est utilisée dans la matrice (3) pour déterminer, à partir donc des coordonnées précises (x11, y11) du pixel, la valeur de seuil à laquelle comparer les coordonnées, dans la dimension concernée par la matrice, du vecteur initial (16) représentatif du pixel (i.e. le niveau de gris du pixel). La matrice (3) de valeurs de seuils a donc des dimensions réduites par rapport à celles de l'image (1000) complète. La répétition de l'utilisation de la matrice (3) dans des positions (110 à 118) complémentaires sur l'image (1000), définies par la première partie des signaux (les p bits de poids fort représentés par les grandes flèches), permettra de traiter toute l'image. Cette première partie des signaux représentatifs des coordonnées d'un pixel (11) dans l'image (p bits de poids fort) détermine dans quelle région (110) de l'image (1000), couverte par la matrice (3) de valeurs de seuils, se trouve le pixel (11) en cours de traitement. Les moyens de calcul des signaux représentatifs des coordonnées des pixels de la trame permettent le traitement de cette région (110) par la matrice (3), représentée par des bits de poids fort des signaux représentatifs des coordonnées du pixel (11) dans l'image (1000). Grâce à l'utilisation des bits de poids faible des signaux représentatifs des coordonnées du pixel (11) dans l'image (1000), la valeur de seuil correspondant aux coordonnées du pixel (11) dans la matrice sera extraite pour le traitement du niveau de gris du pixel (11).
Dans une variante de réalisation, la matrice (3) de valeurs de seuil est générée par un circuit (300) électronique, implémenté dans le dispositif d'établissement de trame. La figure 3 représente le circuit (300) électronique de génération de la matrice (3) de valeurs de seuils. Ce circuit comporte des entrées (301) (représentées par des carrés blancs) recevant les signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) du pixel (11) dans les deux dimensions de l'image (1000). Comme dans la figure 2, les signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) du pixel sont représentés par des flèches rayées pour ceux concernant l'axe des abscisses et des flèches blanches pour ceux concernant l'axe des ordonnées. Parmi ces signaux, seuls sont utilisés dans le circuit (300) ceux représentant les coordonnées précises du pixel, par exemple plusieurs bits de poids faible (représentés par les petites flèches), dans la région (110) définie par ceux représentant les coordonnées grossières du pixel, par exemple plusieurs bits de poids fort (représentés par les grandes flèches). Seules les entrées recevant ces signaux représentatifs des coordonnées précises sont connectées par des portes logiques (302), réalisant des opérations logiques, notamment de type « OU exclusif », par exemple. Les sorties (303) (représentées par des losanges) sont connectées à ces portes logiques (302) et véhiculent les signaux (représentés par des flèches noires) représentatifs de la valeur de seuil qui correspond aux coordonnées (x11, y11) du pixel (11) dans la région (110) de l'image (1000). Au lieu d'être stockées dans une mémoire et consultées pour chaque pixel, les différentes valeurs de seuils de la matrice sont donc générées par les portes logiques (302) du circuit (300), à partir d'une partie des signaux représentatifs des pixels en cours de traitement.
Au cours de l'établissement d'une trame (1), les coordonnées du vecteur représentatif du pixel (11) en cours de traitement, dans la dimension de l'espace (2) de représentation concernée par une matrice de valeurs de seuils, par exemple les niveaux de gris, sont comparées à la valeur de seuil générée par le circuit (300) électronique de génération de matrice de valeurs de seuils, à partir d'une partie des signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) du pixel (11) dans l'image, par exemple plusieurs bits de poids faible. En fonction du nombre de signaux nécessaires pour représenter les coordonnées du pixel dans l'image (i.e. en fonction de la résolution de l'image à tramer) et du nombre de signaux nécessaires pour représenter les coordonnées, dans une dimension de l'espace (2) de représentation, des vecteurs initiaux (16) représentatifs des pixels, on pourra décider du nombre d'entrées (301) du circuit (300) et du nombre de signaux représentatifs des coordonnées du pixel que l'on autorise à être traités par les portes logiques (302). Le nombre de sorties (303) du circuit (300) connectées aux portes logiques détermine le nombre de signaux représentatifs des valeurs de seuil générées par le circuit. Dans un cas extrême où ils ne seraient pas égaux, une éventuelle étape de conversion permettrait d'adapter le nombre de signaux représentatifs des valeurs de seuil au nombre de signaux représentatifs des coordonnées du vecteur représentatif du pixel en cours de traitement, pour leur comparaison. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la matrice générée par le circuit électronique est une matrice de Bayer établie à partir de la théorie mathématique des suites à basse discrépence, selon laquelle les valeurs de seuil S de la matrice, pour des coordonnées x et y codées chacune sur n bits peuvent être calculées comme suit :
S2j-1 = xn-(j-1) OU exclusif yn-(j-1), pour 1 ≤ j ≤ n, ce qui est réalisé par des portes logiques de type OU exclusif de la figure 3 ;
et S2j = Xn-(j-1), pour 1 ≤ j ≤ n, ce qui est réalisé par les connexions directes des entrées selon les abscisses avec les sorties du circuit de la figure 3.
Par exemple, les coordonnées du pixel (11) sont codées sur 8 bits, dans chacune des dimensions. Seuls 4 bits de poids faible sont utilisés pour le calcul de la valeur de seuil, générée grâce à des portes logiques (dont seulement 4 sont représentées pour cet exemple) et véhiculée par 8 sorties du circuit (300) qui codent donc la valeur de seuil sur 8 bits. Un niveau de gris du pixel codé sur 8 bits pourra être directement comparé à cette valeur de seuil codée sur 8 bits pour attribuer au pixel une valeur extrême (blanc ou noir) codée sur 1 bit. On comprend que l'on a ainsi réalisé un procédé d'établissement de trame par diffusion d'erreur et limitation d'encre par matrice de valeurs de seuils.
Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (16)

  1. Procédé d'établissement de trame (1) de signaux représentatifs d'une image, par diffusion d'erreur, réalisant une représentation des pixels en « vecteurs » d'un espace (2) de représentation dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et dans lequel certains vecteurs, dits « vecteurs de référence », correspondent chacun à une composition chromatique directement imprimable ou affichable par les dispositifs auxquels la trame est destinée, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape de limitation d'encre par utilisation d'au moins une matrice (3) de valeurs de seuils contenant des valeurs de seuils calculées à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) du pixel (11) dans l'image.
  2. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes pour chaque pixel de la trame :
    représentation (15) d'un pixel (11) dans ledit espace (2) sous la forme de signaux représentatifs d'un vecteur initial (16) dont les coordonnées sont ajustées (19), en fonction des erreurs vectorielles (52) mémorisées éventuellement introduites sur les pixels (10) précédents et voisins dans la trame, pour obtenir un vecteur ajusté (20), dont les coordonnées sont stockées (29) en mémoire ;
    attribution (25) aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement, puis calcul et mémorisation de l'erreur vectorielle (52) introduite pour ce pixel, par comparaison des nouvelles coordonnées (30) attribuées au vecteur avec ses coordonnées ajustées (20) préalablement stockées (29) en mémoire, puis diffusion (60) de cette erreur vectorielle (52) mémorisée aux pixels (12) suivants et voisins dans la trame ;
    extraction (31), à partir d'au moins une matrice (3) de valeurs de seuils, les seuils étant relatifs à une composante chromatique correspondant à une dimension de l'espace (2) de représentation des vecteurs, d'une valeur de seuil dite extraite, calculée à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées (x11,y1 1) du pixel (11) dans l'image ;
    réglage (32) de la valeur de seuil extraite pour obtenir une valeur de seuil résultante, puis comparaison (33) de la valeur de seuil résultante avec la valeur du signal représentatif des coordonnées du vecteur initial (16) dans cette dimension et attribution au pixel d'une valeur (34) de décision de validation de la composante chromatique concernée par cette dimension de l'espace (2) de représentation, correspondant à l'autorisation ou l'interdiction de l'attribution au pixel de cette composante chromatique ;
    intégration (35) de la valeur (34) de décision de validation attribuée pour chacune des composantes chromatiques dans les coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche attribué au pixel (11), pour la décision finale des coordonnées du vecteur à attribuer au pixel en cours de traitement, dit vecteur (41) de référence final.
  3. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape d'attribution (25) aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement est réalisée par un algorithme de calcul du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement.
  4. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape d'attribution (25) aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement est réalisée par comparaison des valeurs des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) avec des valeurs de seuils réglables pour chacune des dimensions de l'espace (2) de représentation.
  5. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape d'attribution (25) aux signaux représentatifs des coordonnées du vecteur ajusté (20) des signaux représentatifs de coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement est réalisée par consultation d'une mémoire contenant une table de correspondance entre une pluralité de vecteurs ajustés (20) représentatifs de compositions chromatiques et une pluralité de vecteurs (30) de référence représentatifs de compositions chromatiques directement imprimable ou affichable par les dispositifs (100) auxquels la trame est destinée.
  6. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le calcul de l'erreur vectorielle (52) est indépendant du vecteur (41) de référence final attribué au pixel mais dépend du vecteur (30) de référence le plus proche du vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement avant l'étape d'intégration (35) de la valeur (34) de décision de validation des composantes chromatiques du pixel et comporte une étape de calcul d'un vecteur d'erreur (521) dont les coordonnées, dans ledit espace (2), sont égales à la différence entre les coordonnées du vecteur (30) de référence le plus proche attribuées au vecteur ajusté (20) représentatif du pixel (11) en cours de traitement et ses coordonnées ajustées (20) préalablement stockées (29) en mémoire.
  7. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la diffusion (60) de l'erreur vectorielle (52) mémorisée consiste en l'ajustement des vecteurs initiaux (16) par ajout, dans ledit espace (2), des signaux représentatifs des coordonnées d'un vecteur d'erreur (521) calculé et mémorisé pour un pixel (11), aux signaux représentatifs des coordonnées des vecteurs initiaux (16) représentatifs des pixels (12) suivants et voisins dans la trame, pour obtenir des vecteurs ajustés (20).
  8. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte également une étape de transmission (40) des signaux représentatifs des coordonnées du vecteur (41) de référence final représentatif du pixel (11) en cours de traitement vers le dispositif (100) auquel la trame est destinée, qui peut se faire directement ou après conversion des signaux représentatifs des vecteurs en valeurs utilisables par les dispositifs (100) auxquels la trame est destinée, pour déterminer les caractéristiques chromatiques et/ou de luminance d'un point de l'image.
  9. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de réglage (32) de la valeur de seuil extraite consiste en l'ajout d'un facteur (321) de décalage réglable puis la multiplication par un facteur (322) d'échelle réglable.
  10. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite matrice (3) de valeurs de seuils est une matrice de Bayer construite à partir des signaux représentatifs des coordonnées (x11, y11) des pixels dans l'image, représentées sur n bits, parmi lesquels plusieurs m bits de poids faibles sont utilisés pour calculer les valeurs de seuils de compositions chromatiques contenues dans la matrice, le nombre m de bits de poids faibles utilisés définissant les dimensions réduites de la matrice (3) par rapport à l'image (1000) complète et les n-m bits restant définissant les différentes positions (110 à 118) complémentaires dans lesquelles l'utilisation de la matrice (3) doit être répétée pour le traitement de l'image (1000) dans son intégralité.
  11. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les valeurs de seuils contenues dans la matrice (3) sont calculées par un algorithme mettant en oeuvre la théorie mathématique des suites à basse discrépence.
  12. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'algorithme de calcul des valeurs de seuils contenues dans la matrice (3) met en oeuvre les suites de Van Der Corput.
  13. Procédé d'établissement de trame de signaux représentatifs d'une image selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite matrice (3) de valeurs de seuils est générée par un circuit (300) électronique implémenté dans le dispositif d'établissement de trames de signaux, au lieu d'être stockée dans une mémoire et consultée pour chaque pixel.
  14. Dispositif d'établissement de trame, pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications 1 à 13, comprenant des moyens de traitement de l'image à tramer en lignes successives composées de pixels successifs, des moyens de mémorisation des pixels successifs d'au moins une ligne de la trame, des moyens de calcul de signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, des moyens de conversion de chaque pixel de l'image sous forme d'un vecteur d'un espace dont au moins une dimension correspond à une composante chromatique et/ou de luminance, des moyens d'attribution de coordonnées de vecteurs de référence aux coordonnées des vecteurs représentatifs des pixels en cours de traitement, des moyens de calcul et de mémorisation d'erreurs introduites par le traitement des pixels, des moyens de diffusion d'erreur sur des pixels adjacents de la trame et des moyens de transmission de signaux de commandes élaborés en fonction de la trame vers les dispositifs auxquels la trame est destinée, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une matrice (3) concernant une composante chromatique et contenant des valeurs de seuils générées à partir d'au moins une partie des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image.
  15. Dispositif d'établissement de trame selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de calcul des signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image permettent la discrimination, parmi les n signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, de plusieurs m bits de poids faibles pour la génération des valeurs de seuils de la matrice (3) et des n-m bits restant pour la définition de la région (110) de l'image (1000) dans laquelle les signaux représentatifs des coordonnées des vecteurs initiaux (16) représentatifs des pixels, dans la dimension de l'espace (2) correspondant à la composante chromatique concernée par la matrice, doivent être comparés (33) à ces valeurs de seuils de la matrice (3).
  16. Dispositif d'établissement de trame selon une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que la matrice (3) de valeurs de seuils est générée par un circuit (300) électronique implémenté dans le dispositif d'établissement de trame et comportant, dans deux dimensions, des entrées (301) au moins en nombre correspondant au nombre m de bits de poids faible pour recevoir, parmi les signaux représentatifs des coordonnées des pixels dans l'image, ces m bits de poids faibles, utilisés pour la génération des valeurs de seuils, grâce à des portes logiques (302) connectées à certaines desdites entrées (301) du circuit et constituant les sorties (303) du circuit, véhiculant les signaux représentatifs des valeurs de seuils de la matrice (3).
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